动态内存管理——tlsf

定义

TLSF(全称Two-Level Segregated Fit)

源码

https://github.com/mattconte/tlsf

代码

结构体

typedef struct block_header_t {
    /* 指向上一个物理块。*/
    struct block_header_t * prev_phys_block;

   /* 此块的大小，不包括块头。*/
    size_t size;

    /* 下一个和上一个空闲块。*/
    struct block_header_t * next_free;
    struct block_header_t * prev_free;
} block_header_t;

/*
**由于块大小始终至少是 4 的倍数，因此两个最小
** 大小字段的重要位用于存储块状态：
** - 位 0：块是忙还是空闲
** - 位 1：前一个块是忙碌还是空闲
*/

static const size_t block_header_free_bit = 1 << 0;
static const size_t block_header_prev_free_bit = 1 << 1;

/*已经使用的块已经使用的内存大小*/
static const size_t block_header_overhead = sizeof(size_t);

/* 用户数据直接在已使用块中的大小字段之后开始。*/
static const size_t block_start_offset =
    offsetof(block_header_t, size) + sizeof(size_t);

/*
*一个自由块的最小大小是整个存储空间减去头部说明
*更大的空间索引是FL_INDEX
*/
static const size_t block_size_min =
    sizeof(block_header_t) - sizeof(block_header_t *);
static const size_t block_size_max = tlsf_cast(size_t, 1) << FL_INDEX_MAX;

/* TLSF 控制结构。*/
typedef struct control_t {
 /* 空列表指向此块以指示它们是空闲的。*/
    block_header_t block_null;

  /* 位图空闲列表。*/
    unsigned int fl_bitmap;
    unsigned int sl_bitmap[FL_INDEX_COUNT];

    /* 空闲列表的控制链表。*/
    block_header_t * blocks[FL_INDEX_COUNT][SL_INDEX_COUNT];
} control_t;


/* 在执行指针算术时用于强制转换的类型。*/
typedef ptrdiff_t tlsfptr_t;

堆的创建

lv_tlsf_t lv_tlsf_create_with_pool(void * mem, size_t bytes)
{
	/*从mem开始初始化control_t*/
    lv_tlsf_t tlsf = lv_tlsf_create(mem);
/*堆开始空闲块开始的首地址要添加control_t的偏移，大小也是要减去control_t的大小*/
    lv_tlsf_add_pool(tlsf, (char *)mem + lv_tlsf_size(), bytes - lv_tlsf_size());
    return tlsf;
}

• lv_tlsf_t tlsf = lv_tlsf_create(mem)作用：
• • 将bitmap清0，所有链表置空（指向block_null）
• *lv_tlsf_add_pool(tlsf, (char )mem + lv_tlsf_size(), bytes - lv_tlsf_size())
• • 作用：初始化两个block，一个位于开头，作为最初也是最大的block，另一个位于结尾，是哨兵block
• • 将开头的那个block插入（头插）空闲链表

实例

  printf("Main Start!\n");
  // tlsf_destroy(tlsf);
  tlsf = tlsf_create_with_pool(0x13000000, 128 * 1024);
  char *name = tlsf_malloc(tlsf, 100);
  printf("name= %p\n ", name);
  for (int i = 0; i < 100; i++) {

    name[i] = i;
    printf("%d = 0x%x, ", i, name[i]);
  }
  printf("\n over \n");
  tlsf_free(tlsf, name);
  lv_tlsf_destroy(tlsf);

参考：
1、https://blog.csdn.net/gzxb1995/article/details/124504705
2、https://www.jianshu.com/p/01743e834432